机械设备液冷:产业化拐点已至,千亿赛道扬帆起航
国盛证券·2026-06-27 14:50

报告行业投资评级 - 增持(维持)[5] 报告核心观点 - AI算力时代下芯片功耗飙升,传统风冷方案已触及物理极限,液冷方案凭借高效散热与节能优势成为数据中心热管理的刚需选择[1][11][16] - 数据中心、人形机器人和商业航天三大领域共同驱动,全球液冷市场空间预计2030年可达422亿美元,国内市场规模约千亿元人民币[2][60] - 液冷行业需求有望进入快速释放期,产业链公司处于从1到N的发展阶段,看好其量利齐升[3][133] - 当前液冷市场供不应求,中国台湾企业产能已无法满足需求,大陆已有布局的厂商有望充分受益于全球数据中心发展浪潮[3][133] 根据相关目录分别进行总结 1. 算力高烧下的冰与火之歌,液冷方案已成为刚需 - 芯片功耗狂飙,风冷触及极限:英伟达GPU芯片功耗持续暴涨,H100最高700W,B200/B300达1200W-1400W,即将量产的VR200最高TDP达2300W,未来Feynman架构预计可达5000W[11]。主流GB300 NVL72机柜单柜功耗达130kW-140kW,远超风冷单机柜15-20kW的散热极限[1][12][16]。 - 全球PUE政策加码,液冷节能优势显著:全球多国出台数据中心能效新规,严控PUE指标[23]。传统风冷数据中心散热能耗占比高达43%,PUE值普遍在1.5左右;液冷方案可将散热能耗骤降至9%,PUE值可降至1.2以下,浸没式液冷PUE更可低至1.1以内[1][24][26][28]。 - 海外云企与国内厂商全面转向液冷:谷歌TPUv8、AWS Trainium系列、微软Maia200、Meta MTIA系列等自研AI芯片功耗均超700W,最高达1700W,散热方案已全面转向液冷[31][32]。国内华为、百度、阿里云、字节跳动、燧原科技等厂商也积极布局液冷超节点算力方案[33][34]。 - 人形机器人与商业航天打造第二增长曲线:人形机器人算力与功耗快速提升,未来散热需求增加;高功率、高算力卫星中,液冷方案已成为主流散热方案[35][40]。 2. 冷板式冷却领航千亿赛道,四大核心部件价值量占9成 - 液冷技术三大流派:主流液冷技术分为冷板式、浸没式(单相/双相)和喷淋式三类。冷板式技术成熟、落地广泛,是目前行业主流方案;浸没式散热性能更强,是未来超高功耗场景的潜在刚需;喷淋式应用较少[46][55][56]。 - 千亿市场规模与渗透率提升:预计全球液冷市场规模2030年达422亿美元,2024-2030年CAGR约35%;中国液冷市场规模2030年有望达千亿元[60][61][63]。冷板式液冷因兼顾性能与成本,占据当前市场份额约90%[2][65]。 - 核心部件价值量集中且持续提升:液冷系统四大关键部件——冷板、CDU(冷却液分配单元)、Manifold(冷却水歧管)和快接头(UQD)——占整个系统价值量约90%[2][73]。随着机柜向高功耗迭代,单机柜液冷价值量提升,例如GB200 NVL72单机柜液冷价值量约8万美元,GB300 NVL72则约9.6万美元[2][78]。 - 浸没式液冷是未来经济性优选:在高功率密度万卡集群中,浸没式液冷在PUE、占地面积、总拥有成本(TCO)等方面具备全方位优势。若未来AI模型持续扩大,Scale up技术被大规模运用,浸没式液冷或将成为刚需[80][83]。 3. 核心部件壁垒深厚,国产厂商渐入佳境 - 冷板技术持续迭代:依据通道直径分为细小通道、微通道(MLCP)和纳米通道,以适配不同算力芯片。GB200常用冷板通道直径约0.3mm-0.5mm,GB300预计小于0.2mm,未来将持续缩小[84]。加工工艺涉及金属切削+激光焊接、3D打印等,封装级芯片嵌入技术是前沿方向[89][93][98]。 - 快接头(UQD/UQDB)制造壁垒高:属于高精度加工件,需满足OCP标准的多项严苛指标,如尺寸、最大断开液损、最小Cv值、可循环插拔次数及兼容性等,制造工艺复杂[104][106][108]。 - Manifold性能指标严苛:需满足耐高压、零微漏、高气密和耐腐蚀性。英伟达AI整机柜指定使用316L不锈钢材质。制造工艺涉及CNC精加工、激光焊/真空钎焊等,壁垒极高[109][110][111]。 - CDU是系统控制中枢:作为液冷系统核心,包含板式换热器、循环泵、控制阀等模块。板式换热器决定换热上限,循环泵占CDU成本约35%。CDU是融合多学科的系统集成设备,技术壁垒高[116][118][124][127]。 - 国产厂商加速导入核心供应链:液冷核心供应商目前以欧美台企业为主。大陆部分企业如英维克、立敏达等已进入英伟达MGX架构供应商生态。国内厂商通过获取官方认证或与国内云厂商深度合作进行破局,在行业1-N阶段有望充分受益[128][129][132]。 4. 投资建议 - 建议关注两类公司: 1. 全栈式集成商/全链条布局厂商:如英维克(002837.SZ)、高澜股份(300499.SZ)、冰轮环境(000811.SZ)、申菱环境(301018.SZ)、川润股份(002272.SZ)等[4]。 2. 核心零部件/材料专家厂商:如思泉新材(301489.SZ)、华之杰(603400.SH)、银轮股份(002126.SZ)、飞龙股份(002536.SZ)、大元泵业(603757.SH)、飞荣达(300602.SZ)、南方泵业(300145.SZ)等[4]。

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